金屬疲勞鑄成的悲劇

　　1979年5月25日，一架滿載乘客的美國航空公司DG-10型三引擎巨型噴氣客機，從芝加哥起飛不久，就失去了左邊一具引擎，隨即著火燃燒，然后爆炸墜地。機上273名乘客和機組人員無一幸免。這是世界航空史上最悲慘的事件之一。
　　事后，有關當局對這架失事飛機的殘骸進行檢查后發現，這架飛機上連接一具引擎與機翼的螺栓因金屬疲勞折斷，從而導致引擎燃燒爆炸。
　　人累了會疲勞，難道金屬也會疲勞嗎？
　　稍微留點心的話，我們就會注意到：用雙手將一根細鐵絲拉斷，這是很費力的，然而，若用雙手將細鐵絲來回反復彎折，那么很快就會將鐵絲折斷。這說明，像鋼鐵這類的金屬在反復交變的外力作用下，它的強度要比在不變的外力作用下小得多。人們把這種現象叫作金屬材料的“疲勞”。金屬材料為什么會疲勞呢？當金屬材料所受的外力超過一定的限度時，在材料的內部存在缺陷或者是相互間作用最強的地方，會出現極微細的肉眼看不見的裂紋。如果材料所受的外力不是變的，這些微細裂紋不會擴展，材料也就不會損壞。但若材料所受的是方向或大小不斷重復變化的外力，這時候這些微細裂紋的邊緣，就會時而脹開，時而相壓，或者彼此研磨，使得裂紋逐漸擴大和發展。當裂紋發展到一定的程度，材料被削弱到不再能承擔外力時，材料就會像雪崩似的毀于一旦。
　　由于金屬材料的疲勞一般難以發現，因此常常造成突然的事故。在第二次世界大戰期間，美國的5000艘貨船共發生1000多次破壞事故，有238艘完全報廢，其中大部分要歸咎于金屬的疲勞。
　　那么，有沒有辦法克服金屬的疲勞，讓它“延年益壽”呢？有，那就是盡量減少零件上的薄弱環節，比方說，開孔、挖槽、切口等，因為疲勞裂紋常常發生在這些地方；提高零件表面的光潔度，保護表面不受生銹腐蝕之害，加工粗糙所產生的刻劃痕以及材料銹腐之處，都是容易產生微細裂紋的；對零件表面進行強化處理，比如，碾壓零件的表面，使材料表面強化，從而不易產生微細裂紋。
　　編輯/李章